Nguyên tắc nhân đôi ADN

Qua diễn biến và kết quả nêu trên, có thể thấy ADN được nhân đôi theo 3 nguyên tắc:

Quá trình nhân đôi ADN là gì?

Khái niệm: Nhân đôi ADN là quá trình sao chép từ một phân tử ADN và tạo ra hai phân tử ADN giống y hệt nhau về cấu trúc.Trong những quá trình diễn ra ở tế bào thì nhân đôi ADN là một trong những quá trình cơ bản nhất. Với mỗi một lần phân chia, tế bào con thu được và tế bào mẹ phải có chung thông tin di truyền hoặc ADN. Thông tin này phải chính xác tuyệt đối, không có bất cứ sai lệch nào. Để điều này được xảy ra thì mỗi sợi ADN đóng vai trò như 1 khuôn mẫu để sao chép thông tin di truyền. Thông qua xét nghiệm ADN, có thể thấy ADN ở cha mẹ và con cái đều có đặc điểm chung này.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở đâu?

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào, trong nhân tế bào, ADN ty thể, lục lạp hay tế bào chất.Cụ thể hơn, đối với tế bào nhân sơ thì cơ chế sao chép ADN được diễn ra ở tế bào chất (plasmid) của vi khuẩn. Quá trình này diễn ra khi các NST trong tế bào đang ở trạng thái duỗi xoắn cực độ của kì trung gian ở pha S.Trong quá trình nhân đôi ADN ở tế bào nhân thực thì quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở nhân tế bào, lục lạp và ty thể. ADN và NST nhân đôi ở pha S tức kỳ trung gian giữa hai lần phân bào. Quá tình nhân đôi này được diễn ra nhanh chóng nhờ có NST duỗi xoắn cực đại.

Các thành phần tham gia quá trình nhân đôi ADN

Có 5 yếu tố tham gia vào quá trình nhân đôi ADN ở tế bào: ADN mẹ, nguyên liệu môi trường, protein, enzyme, năng lượng.

1. ADN mẹ (ADN mạch khuôn)

ADN mẹ (ADN gốc, hay gọi một cách khoa học là ADN mạch khuôn) là cơ sở để hình thành nên các sợi ADN bổ sung ở ADN con. Dựa vào các Nucleotit trên ADN mẹ mà các Nucleotit khác sẽ được lựa chọn để liên kết nhằm tạo ra bản sao ADN giống y hệt ADN mẹ.

2. Nguyên liệu môi trường

Nguyên liệu môi trường trong quá trình nhân đôi ADN là các loại Nucleoxit Triphotphat. Cụ thể, có 4 loại tham gia vào quá trình này là các Nucleotit: A (ATP), T (TTP), G (GTP), X (XTP). Các nguyên liệu môi trường này đóng vai trò hình thành nên các phân tử ADN mới.

3. Protein

Các loại protein gắn đặc hiệu có vai trò quan trọng trong quá trình nhân đôi ADN. Các loại protein này bao gồm:

4. Enzyme

Enzyme cũng là thành phần không thể thiếu trong quá trình nhân đôi ADN, bao gồm:

5. Năng lượng

Để các thành phần nêu trên hoạt đông được không thể thiếu được sự xuất hiện của năng lượng. Cụ thể, ATP là loại năng lượng cung cấp cho quá tình nhân đôi ADN.

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra như thế nào?

Quá trình nhân đôi được diễn ra trong 3 giai đoạn chính: Tháo xoắn, Tổng hợp và Tạo 2 phân tử con

1. Các phân tử ADN tháo xoắn

Để giải thích cho giai đoạn tháo xoắn, cần căn cứ vào độ dài của ADN. Theo nghiên cứu, ADN trong tế bào rất dài và chứa nhiều cặp Nu, điều này làm cản trở quá trình hoạt động vì nó tạo ra không gian chật hẹp. Do đó mà ADN cần phải cuộn lại, đóng xoắn và tháo xoắn để quá trình nhân đôi diễn ra.Quá trình tháo xoắn gồm các bước sau:

2. Tổng hợp mạch ADN mới

Sau khi tháo xoắn, các mạch ADN mới được tạo thành với các diễn biến sau:Theo nhiều nghiên cứu, tốc độ sao chép ADN ở người khoảng 50 Nu/s. Nguyên nhân giúp cho tốc độ sao chép nhanh như vậy là do có nhiều polymerase tổng hợp 2 sợi ADN mới cùng một lúc từ hai sợi mẫu ở ADN mẹ ban đầu. Với tốc độ này, để sao chép được hết tất cả ADN trong một tế bào cơ thể người chỉ mất khoảng vài giờ đồng hồ.

3. Tạo ra hai phân tử ADN con

Cuối cùng, 2 phân tử ADN com sẽ được hình thành qua các bước:

Kết quả của quá trình nhân đôi ADN

Như vậy, kết quả của quá trình nhân đôi là tạo ra 2 phân tử ADN con từ 1 phân tử ADN mẹ.ADN con có các đặc điểm sau:

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN

Quá trình nhân đôi ADN có vai trò chuẩn bị cho quá trình nhân đôi NST và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào.Nếu như ARN có quá trình tổng hợp thì ADN có quá trình nhân đôi. Nhân đôi ADN chính là cơ sở khoa học để giải thích cho nguyên nhân có sự giống nhau về mặt di truyền giữa các thế hệ trong gia đình.Như vậy, bài viết trên đã cung cấp thông tin cần thiết về quá trình nhân đôi ADN với các nguyên tắc, diễn biến và kết quả. Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn có thêm kiến thức mới và giúp bạn giải đáp được nhũng thắc mắc về quá trình này. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào, vui lòng để lại dưới phần bình luận để được giải đáp một cách nhanh chóng.